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102年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：34760
等 別： 三等考試
類 科： 天文
科 目： 太陽系
考試時間： 2小時 座號：
※注意：
禁止使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
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一、月球繞著地球公轉，而且永遠以同一半球面對著地球。許多人都以「月球自轉週期
與公轉週期相同」來解釋這一現象，但是這種解釋屬於結果，而非原因，即使起初
月球自轉週期與公轉週期並不同步，也會造成目前同步的現況。由物理（力學）
機制來解釋如何造成目前月球以同一半球面對地球的情形，並須繪圖輔助說明。
（說明 15 分、繪圖 5分，共 20 分）
二、木星的衛星艾歐（Io）體積與月球差不多，離太陽又遠（5.2 AU）。照理說，艾歐
應該與月球一樣成為一個沒有地質活動的死寂世界，為什麼艾歐表面有太陽系中最
活躍的火山爆發活動？須繪圖輔助說明。（說明 15 分、繪圖 5分，共 20 分）
三、透過望遠鏡，可以觀賞土星環，且可以觀察到土星環中有明顯的縫隙，最著名的是
卡西尼環縫（Cassini division）。
在地球上，如何觀測證明土星環不是像光碟一樣的環，而是由碎粒構成的環？須
繪圖輔助說明。（說明 8分、繪圖 2分，共 10 分）
說明卡西尼環縫可能的成因，必要時繪圖輔助說明。（10 分）
四、類木行星之表面自轉屬於差異自轉（differential rotation），表面各緯度的自轉週期
並不相同，但無法反應其內部的自轉週期。（每小題 5分，共 20 分）
可以由差異自轉推論出何種結論？試說明造成差異自轉的可能原因。
藉由何種觀測，可以推算其內部的自轉週期？
由木星表面差異自轉計算平均週期，與由
獲得的內部自轉週期，那一種較能反
映木星的自轉週期，並說明理由。
地球具有
的自轉週期嗎？說明其理由。
五、目前地球大氣主要成分為氮、氧。但是科學家推論地球原始大氣的主要成分為氫、
氦、二氧化碳、甲烷（CH4）、氨（NH3）……。依據目前的理論，敘述地球原始
大氣如何演化成目前的情形。（20 分）